Wszystko
o samochodach

Porady / Eksploatacja

Systemy Start-Stop. Czy to się sprawdza?

Data publikacji: Autor: Maciej Fabijański

Fot. Audi Jednym ze sposobów na zmniejszenie zużycia paliwa, znanym zresztą od wielu lat, jest wyłączanie silnika podczas nawet krótkiego postoju samochodu. We współczesnych pojazdach za realizację tego zadania odpowiadają systemy Start-Stop.

Fot. Audi W przeprowadzonych w Niemczech, w latach siedemdziesiątych, badaniach trakcyjnych samochodu Audi LS z silnikiem o mocy 55 kW stwierdzono ,  że zużycie paliwa na biegu jałowym wynosi 0,35 cm. sześć./s, a przy rozruchu 1,87cm.sześć.. Z  tych danych wynikało, że  wyłączanie silnika przy postoju trwającym dłużej niż 5 sekund pozwala już oszczędzać paliwo.

Takie badania w tym samym  mniej więcej czasie z pewnością  wykonywali również inni producenci aut. Możliwość zmniejszenia zużycia paliwa przez zatrzymywanie silnika podczas nawet bardzo krótkiego postoju i jego ponowne uruchomienie zaowocowała opracowaniem urządzeń sterujących, które wykonywały  te czynności samoczynnie. Pierwsza bodaj była Toyota,  która w latach siedemdziesiątych w modelu Crown zastosowała elektroniczne urządzenie wyłączające silnik na postoju trwającym dłużej niż 1,5 sekundy. Testy w tokijskich korkach wykazały 10- procentowe zmniejszenie zużycia paliwa. Podobnie działający system został przebadany we Fiacie Regata oraz w Volkswagenie Polo wersji Formel E z lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Urządzenie w tym ostatnim aucie umożliwiało  zatrzymanie silnika przez kierowcę albo właśnie samoczynnie w zależności od szybkości, temperatury silnika i położenia dźwigni zmiany biegów. Ponowne uruchomienie motoru  następowało za pomocą rozrusznika włączającego się w momencie, gdy kierowca naciskał na pedał przyspieszenia przy wciśniętym pedale sprzęgła z włączonym 1 lub 2 biegiem. Gdy szybkość pojazdu spadła poniżej 5km/h układ wyłączał silnik zamykając kanał powietrza biegu jałowego. Jeśli silnik był nienagrzany czujnik temperatury blokował wyłączanie silnika, w celu zmniejszenia zużycia rozrusznika, ponieważ rozruch nagrzanego motoru trwa znacznie krócej niż zimnego. Ponadto układ sterujący w celu zmniejszenia obciążenia akumulatora wyłączał w czasie postoju samochodu ogrzewanie tylnej szyby.

Badania drogowe wykazały zmniejszenie zużycia paliwa sięgające nawet do 10 proc w przypadku niekorzystnych warunków jazdy. Również o 10 proc zmalała emisja tlenku węgla. O nieco ponad 2 proc. wzrosła natomiast obecność w spalinach tlenków azotu i o prawie 5 węglowodorów. Co ciekawe nie stwierdzono ujemnego wpływu działania systemu na trwałość  rozrusznika.

Współczesne systemy Start-Stop

Fot. Volkswagen Współczesne systemy Start-Stop automatycznie wyłączają silnik podczas postoju ( po spełnieniu określonych warunków) i ponownie go uruchamiają, gdy tylko kierowca wciśnie pedał sprzęgła lub zwolni pedał hamulca w aucie z automatyczna przekładnią. Pozwala to na obniżenie zużycia paliwa oraz emisji dwutlenku węgla, wyłącznie jednak w ruchu miejskim. Zastosowanie systemu Start-Stop wymaga od niektórych elementów pojazdu takich, jak np. rozrusznik czy akumulator większej trwałości oraz zabezpieczenia innych przed skutkami częstego wyłączania silnika.

Systemy Start-Stop wyposażone są w mniej lub bardziej rozbudowane układy zarządzania energią. Do ich głównych zadań należy  kontrola stanu naładowania akumulatora, regulacja odbiorników za pośrednictwem magistrali wymiany danych, zmniejszanie zużycia prądu  oraz uzyskanie optymalnego w danej chwili napięcia ładowania. Wszystko po to, aby uniknąć zbyt głębokiego rozładowania  akumulatora i zapewnić w każdym momencie zdolność do uruchomienia silnika. Podczas ciągłej oceny kondycji akumulatora sterownik układu śledzi jego temperaturę, napięcie , prąd oraz czas pracy.  Na  podstawie tych parametrów określana jest chwilowa zdolność rozruchowa i aktualny stan naładowania. W razie gdy układ wykryje spadający poziom naładowania akumulatora zmniejsza liczbę włączonych odbiorników  według zaprogramowanego porządku odłączania.

Systemy Start-Stop dodatkowo mogą być wyposażane w układ odzyskiwania energii podczas hamowania.

W samochodach z systemami Start Stop stosuje się akumulatory wykonywane w technologii EFB lub AGM. Akumulatory typu EFB w odróżnieniu od klasycznych mają płyty dodatnie pokryte powłoką poliestrową, co zwiększa odporność masy czynnej płyt na częste rozładowywanie i ładowanie prądem o dużym natężeniu. Akumulatory typu AGM maja z kolei miedzy płytami włókno szklane, które całkowicie wchłania elektrolit. Nie ma praktycznie jego ubytku. Na zaciskach akumulatorów tego typu można uzyskać nieco wyższe napięcie. Są też bardziej odporne na tzw. głębokie rozładowanie.

Czy to szkodzi silnikowi?

Kilkadziesiąt lat temu panowała opinia, że każde uruchomienie silnika, zwiększało jego przebieg o kolejne kilkaset kilometrów. Gdyby tak rzeczywiście było system Start-Stop działający w aucie jeżdżącym wyłącznie w ruchu miejskim powinien bardzo szybko wykończyć w nim motor. Ciągłe wyłączanie i włączanie nie jest pewnie tym co silniki lubią najbardziej. Trzeba jednak wziąć pod uwagę postęp technologiczny, choćby w kwestii środków smarnych. Ponadto system Start Stop wymaga skutecznego zabezpieczenia różnych układów , głównie właśnie silnika, przed skutkami częstego wyłączania. Dotyczy to m.in. zapewnienia dodatkowego wymuszonego  smarowania turbosprężarki

Rozrusznik w systemie Start-Stop

W większości stosowanych rozwiązań systemów typu Start-Stop rozruch silnika odbywa się za pomocą tradycyjnego  rozrusznika. Ze względu jednak  na znacznie zwiększoną liczbę uruchomień ma on zwiększoną trwałość. Silnik rozrusznika jest mocniejszy i wyposażony w  bardziej odporne na zużycie szczotki. Mechanizm sprzęgający ma zmienione sprzęgło jednokierunkowe a zębnik skorygowany kształt zębów. Przekłada się to na cichszą pracę rozrusznika, co przy częstym uruchamianiu silnika nie jest bez znaczenia dla komfortu jazdy. 

Alternator odwracalny

Fot. Archiwum PolskapresseTakie urządzenie o nazwie StARS (Starter Alternator Reversible System) opracowała dla systemów Start-Stop firma Valeo. System opiera się na odwracalnej maszynie elektrycznej, która łączy w sobie równocześnie funkcje rozrusznika i alternatora. Odwracalny alternator może być bez problemu zamontowany w miejsce klasycznego alternatora.

Urządzenie zapewnia bardzo łagodny rozruch. W porównaniu do tradycyjnego rozrusznika nie ma tu żadnego procesu sprzęgania. Podczas rozruchu uzwojenia stojana alternatora odwracalnego, który w tym czasie staje się silnikiem elektrycznym, muszą być zasilane napięciem przemiennym, a uzwojenie wirnika prądem stałym. Uzyskanie przemiennego napięcia z pokładowego akumulatora wymaga zastosowania tzw. falownika. Poza tym zasilanie uzwojeń stojana napięciem przemiennym nie może odbywać się za pośrednictwem regulatora napięcia i mostków diodowych. Regulator napięcia i mostki diodowe muszą być w tym czasie odłączone od uzwojeń stojana. Na czas rozruchu alternator odwracalny staje się silnikiem elektrycznym o mocy 2 – 2,5kW, rozwijającym moment obrotowy rzędu 40Nm. Pozwala to na rozruch silnika w czasie 350-400ms.

Z chwilą, gdy silnik zostanie uruchomiony napięcie przemienne z falownika przestaje płynąć, alternator odwracalny ponownie staje się prądnicą prądu przemiennego z podłączonymi do zacisków uzwojeń stojana diodami i regulatorem napięcia, aby móc zasilać instalację elektryczną pojazdu stałym napięciem.

W niektórych rozwiązaniach oprócz alternatora odwracalnego silnik wyposażony jest jeszcze w tradycyjny rozrusznik, który służy do pierwszego uruchomienia, po dłuższym postoju.

Akumulator energii

W niektórych rozwiązaniach systemu Start-Stop oprócz typowego akumulatora istnieje jeszcze tzw. akumulator energii. Jego zadaniem jest gromadzenie energi elektrycznej w celu ułatwienia pierwszego rozruchu silnika i ponownego w trybie Start-Stop. Składa się z dwóch połączonych ze sobą szeregowo kondensatorów o pojemności kilkuset faradów. W chwili rozładowania jest w stanie wspomóc układ rozruchu prądem o natężeniu kilkuset amper.

Warunki działania

Działanie sytemu Start-Stop możliwe jest dopiero po spełnieniu szeregu różnych warunków. Przede wszystkim w akumulatorze musi być wystarczający zasób energii do ponownego uruchomienia silnika. Ponadto m.in.  prędkość auta od pierwszego rozruchu musi przekroczyć określoną wartość ( np. 10km/godz.). Czas między kolejnymi dwoma postojami samochodu jest większy od ustalonego przez program minimum. Temperatury paliwa, alternatora i akumulatora znajdują się na określonym poziomie. W ciągu ostatniej minuty jazdy liczba zatrzymań nie przekroczyła granicznej wartości. Silnik ma optymalną temperaturę pracy.

To tylko niektóre z wymogów, które muszą spełnione, aby system zadziałał.

Spodobał Ci się artykuł? Udostępnij go swoim znajomym na Facebooku i Twitterze!

Ogłoszenia motoryzacyjne pochodzą z serwisu Gratka.pl

Zobacz także

Tagi:

Komentarze

  • Mix (gość)

    Mam Start Stop w obecnym samochodzie (Volvo S40 eDrive) i osobiście nie zauważam różnicy. Kicha, że nie da się tego wyłączyć na stałe. Jeśli to opcja za dopłatą to nie polecam. Dla taksówkarza lub gdyby była ulga podatkowa na tę okoliczność ma to sens, a tak pieprzenie ekologów o czystości emisji spalin ... do roboty dupki i gonić stare rozklekotane złomy. DPF już nie wystarcza ? trzeba kroić auta z bezawaryjności dodając kolejne nic nie wnoszące duperele !.

  • Misiek (gość)

    "Kilkadziesiąt lat temu panowała opinia, że każde uruchomienie silnika, zwiększało jego przebieg o kolejne kilkaset kilometrów"..... Chyba się komuś coś pomerdało:)

  • Napalm (gość)

    Misiek - to pokazuje szacunek dla czytelnika. To po co ja córkę uczę że zanim coś komuś da przeczytać swojego to niech najpierw ze dwa razy sama przeczyta i sprawdzi....

  • lordofchaos (gość)

    czy przypadkiem taki mechanizm START-STOP nie jest zabojczy dla silnkow z TURBO, ktorych teraz jest coraz ich viecej - moda na downsizing

  • Społ.EkoRzecznik (gość)

    To typowy przykład działania pozorowanego, mającego zlagodzic skutki sytuacji, która wogóle nie powinna zaistnieć z kilku powodów : 1 nie powinno być stania w miejscu, 2 nie powinno być (za) dużego silnika ,tak dużego ze nie ma co zrobic z jego energią gdy kolą jej nie potrzebuja ( moc kilka kW z małego ale wystarczającego do miasta ,agregatu w ciagu kilkudziesieciu sek można by w ostateczności puścić w baterię akumulatorów ) no i po 3cie najważniejsze : w miescie zasadniczo wogóle nie powinno się jeżdzić na spalinówce

  • Społ.EkoRzecznik (gość)

    co do przyspieszonego zużywania silnika to oczywiście rozwiązanie jest : kilkusekundowe podanie ciśnienia do układu smarowania jeszcze przed rozruchem, a fakt że patologiczny motoprzemysl tego nie stosuje wynika z ich przebieglej pazerności, bo chcą by się motury jak najszybciej zużywały

  • Ipik (gość)

    Moze i daje. Daje zwiekszone koszty zakupu, eksploatacji, a zysk to zuzycie paliwa 4zl na 100....zostal chyba wymyślony jako opcja drenazu kieszeni ot takie uzależnienie kupujacego od producenta

  • ekolog ekologiczny (gość)

    Janusze, litości, tu nie chodzi o zaoszczędzenie paru ml paliwa, tylko o zmniejszenie zasmrodzenia miasta, jak kilkadziesiąt aut stoi ludziom pod oknami w korku co dwie minuty. A to że płacą za to użytkownicy aut, to chyba naturalne? Chcą jeździć, jest ich coraz więcej, to trzeba szukać nowych rozwiązań technologicznych, inaczej utoniemy w spalinach i syfie. Wyłączam ten system tylko jak jest powyżej 30 stopni i jadę z dzieckiem (klima), w przeciwnym razie cieszę się, że mogę ograniczyć emisję spalin związaną z wożeniem mojego tyłka.

Dodaj komentarz

Najnowsze motofakty

Wszystkie artykuły
Advertisement

Motofakty mazowieckie

Top 5 motofaktów

Testy i porównania

Premiery i nowości